KR0159594B1 - 인버터 조명장치 제어회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인버터 조명장치에 관한 것으로, 상호 방향이 다른 DC변압기(10)의 2차측 권선(10a,10b)에 대응적으로 접속되어 형광램프(20)의 구동을 행하는 제1 및 제2트랜지스터(12,14)를 갖춘 인버터 조명장치에서 상기 제2트랜지스터(14)의 출력단에 접속되어 상기 제1 및 제2트랜지스터(12.14)의 스위칭 주파수신호의 펄스폭을 검출하는 펄스검출부(30)와, 그 펄스검출부(30)에 의해 검출되는 스위칭 주파수신호의 펄스폭 차이가 규정치 이상으로 되면 상기 형광램프(20)의 구동을 정지시키기 위한 제어부(32)를 포함하여 구성되고, 상기 펄스검출부(30)는 상기 제2트랜지스터(14)의 드레인측에 접속되어 상기 제2트랜지스터(14)의 도통/비도통상태의 전압신호를 펄스폭검출 신호로 생성하는 분압저항으로 구성되거나, 상기 제2트랜지스터(14)의 드레인측에 발광소자(40)가 접속되고 수광소자(44)측에서 스위칭 주파수신호의 펄스폭검출 신호가 얻어지는 광전소자로 구성된 것이다.

Description

인버터 조명장치 제어회로

제1도는 본 발명의 대상으로 되는 인버터 조명장치에 적용되어 조명램프의 구동을 위한 회로를 설명하는 예시적인 도면.

제2도는 본 발명에 따른 인버터 조명장치 제어회로의 일예를 나타낸 도면.

제3도는 본 발명에 따른 인버터 조명장치 제어회로의 다른 예를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : DC변압기(트랜스) 12,14 : 제1 및 제2트랜지스터

16 : 인덕터 20 : 형광램프

30 : 펄스검출부 32 : 제어부

34 : 스위칭구동부 36 : 정류부

38,40 : 배전압소자 40 : 발광소자

44 : 수광소자

본 발명은 인버터 조명장치 제어회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조명램프를 인버터 방식으로 구동하는 상호 역동작하는 스위칭 트랜지스터의 동시적인 ON상태에서의 폭주를 감지하여 조명램프의 구동을 제어하기 위한 인버터 조명장치 제어회로에 관한 것이다.

조명램프로서 상용AC전원에 의해 일정한 주기로 점멸하여 특정한 조명지역을 적절한 조도로 조명하는 형광램프를 채용한 조명장치에서는 그 형광등의 특성에 의해 눈부심 현상 또는 깜빡거리는 현상에 의해 시력에 악영향을 주게 되는 바, 그러한 점을 고려하여 현재에는 3파장 형광램프를 채용하면서 그 형광램프를 인버터 방식으로 구동하여 자연광의 조명을 실현하기 위한 인버터 조명장치가 제안되어 상품된 상태이다.

제1도는 그 인버터 조명장치에 적용되어 조명램프를 인버터 방식으로 구동하기 위한 회로를 나타낸 도면으로, 참조부호 10으로 표시된 DC변압기 또는 펄스트랜스(이하, 트랜스라 칭함)의 입력측 권선(10a)에는 제어수단(도시생략)으로부터 펄스신호가 인가되고, 그 트랜스(10)의 2차측 권선(10b,10c)에는 권선의 권취방향에 의해 상반적인 펄스신호가 유기되며, 각 2차측 권선(10b,10c)에는 저항(R1,R2;R3,R4)에 의해 바이어스가 형성되어 인버터 방식으로 조명장치를 구동하는 트랜지스터(12,14)가 설치되며, 그 트랜지스터(12)의 소오스측에는 배전압정류된 DC전원이 인가됨과 더불어 상기 트랜지스터(12,14)의 드레인-소오스는 공통으로 접속된다. 또, 상기 트랜지스터(12,14)의 드레인-소오스의 접속점에는 LC공진을 위한 인덕터(16)의 일단이 접속되고, 그 인덕터(16)의 다른 단에는 상기 배전압정류된 DC전원이 캐퍼시터(C)를 매개하여 인가되는 조명램프로서의 형광램프(20)가 접속되며, 그 형광램프(20)의 양단에 LC공진을 위한 캐퍼시터(18)가 접속된다.

그러한 인버터 조명장치에 의하면 제어수단에서 상기 형광램프(20)의 구동을 위한 펄스신호가 트랜스(10)의 1차측 권선(10a)에 인가되면 그 2차측 권선(10b,10c)에는 상호 상반되는 펄스신호가 유기되어 각 트랜지스터(12,14)에 인가된다. 따라서 상기 트랜스(10)에 인가되는 구동펄스의 하이레벨 및 로우레벨의 구간에서 상기 트랜지스터(12,14)는 상호 역동작하게 되는 바, 그에 따라 상기 트랜지스터(12,14)의 인버터 방식에 의한 구동에 의해 상기 형광램프(20)는 상기 인덕터(18)와 캐퍼시터(18)의 LC공진작용에 의한 주파수(즉, f=1/2π LC)로 구동된다.

그런데, 상기 형광램프(20)의 구동시에 상기 인버터 방식의 트랜지스터(12,14)에 인가되는 스위칭신호의 주파수는 대략 43KHz-53KHz로 설정되지만, 그 트랜지스터(12,14)에 인가되는 주파수신호의 타이밍(또는 펄스폭)가 정확하게 역정합되는 상태에서만 상기 형광램프(20)의 안정적인 인버터구동이 가능하게 되지만, 그 트랜지스터(12,14)에 인가되는 스위칭신호의 폭이 상호 다르게 되는 경우에는 트랜지스터(12,14)가 동시에 도통상태로 되는 폭주현상이 초래되어 상기 형광램프(20)의 안정적인 구동에 저해요인으로 된다.

따라서, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 형광램프를 인버터 방식으로 구동하는 구동소자에 대한 펄스폭(또는 펄스타이밍이나 펄스 주기)을 검지하여 규정주파수 이상으로 되면 자동으로 형광램프의 구동을 정지시키도록 된 인버터 조명장치 제어회로를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 예에 따르면 상호 방향이 다른 DC변압기의 2차측 권선에 대응적으로 접속되어 형광램프의 구동을 행하는 제1 및 제2트랜지스터를 갖춘 인버터 조명장치에 있어서, 상기 제2트랜지스터의 출력단에 접속되어 상기 제1 및 제2트랜지스터의 스위칭 주파수신호의 펄스폭을 검출하는 펄스검출부와, 그 펄스검출부에 의해 검출되는 스위칭 주파수신호의 펄스폭 차이가 규정치 이상으로 되면 상기 형광램프의 구동을 정지시키기 위한 제어부를 포함하여 구성된 인버터 조명장치 제어회로가 제공된다.

바람직하게, 상기 펄스검출부는 상기 제2트랜지스터의 드레인측에 접속되어 상기 제2트랜지스터의 도통/비도통상태의 전압신호를 펄스폭검출 신호로 생성하는 분압저항으로 구성되거나, 상기 제2트랜지스터의 드레인측에 발광소자가 접속되고 수광소자측에서 스위칭 주파수신호의 펄스폭검출 신호가 얻어지는 광전소자로 구성된다.

그러한 구성의 본 발명에 따른 인버터 조명장치 제어회로에 의하면 형광램프를 구동하는 제1 및 제2트랜지스터의 스위칭 주파수신호가 비정규적인 펄스폭을 갖는 상태로 검출되면 제어부의 제어하에 형광램프의 구동을 정지시켜 스위칭 주파수신호의 변화에 의한 조명장치의 오동작을 방지하게 된다.

이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 인버터 조명장치 제어회로를 나타낸 도면으로, 제1도에 도시된 형광램프의 구동을 위한 회로에 포함된 구성요소와 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호에 의해 표시된다.

그 인버터 조명장치 제어회로에 의하면 참조부호 30은 상기 제2트랜지스터(14)의 출력측인 드레인에 접속되어 상기 제1 및 제2스위칭 트랜지스터(12,14)의 스위칭 주파수신호의 펄스폭을 검출하기 위한 펄스검출부로서, 본 예에서는 분압저항으로 구성된다.

또, 32는 해당하는 인버터 조명장치의 전체적인 제어를 담당하면서 상기 펄스검출부(30)에서 검출된 제1 및 제2트랜지스터(12,14)의 스위칭 주파수신호의 펄스폭 검출결과에 기초하여 상기 형광램프(20)의 구동을 제어하기 위한 마이컴으로 구성되는 제어부를 나타내고, 34는 그 제어부(32)에서 인가되는 예컨대 PWN변조신호에 의해 상기 트랜스(10)의 1차측 권선(10a)을 스위칭구동하기 위한 스위칭구동부를 나타낸다.

36은 해당하는 인버터 조명장치에 대한 전원ON신호가 인가되면 상용AC전원을 DC전원으로 변환하는 정류부를 나타내고, 38과 40은 상기 정류부(36)에 의해 정류된 DC전원을 배전압화하는 배전압소자를 나타낸다.

그러한 구성에 따르면, 해당하는 인버터 조명장치의 전원ON신호가 인가되면 상기 정류부(36)에서 상용AC전원이 DC전원으로 변환되어 배전압소자(38,40)에서 배전압으로 되어 상기 캐퍼시터(C)를 매개하여 형광램프(20)에 인가됨과 더불어 상기 제1트랜지스터(12)의 소오스측에 인가된다. 그 상태에서 상기 제어부(32)에서는 상기 형광램프(20)를 구동하기 위한 스위칭 주파수를 갖는 펄스신호를 출력하여 상기 스위칭구동부(34)에 인가하게 되고, 그 스위칭구동부(34)에서는 상기 트랜스(10)의 1차측 권선(10a)에 그 스위칭주파수 신호를 인가하게 된다. 따라서, 상기 트랜스(10)의 2차측 권선(10b,10c)에 상호 대향하는 펄스신호가 유기되어 제1 및 제2트랜지스터(12,14)에 인가되어 그 제1 및 제2트랜지스터(12,14)가 상호 역동작하여 상기 형광램프(20)에 대한 LC공진주파수를 설정하는 인덕터(16)와 캐퍼시터(18)의 회로적인 결선상태를 스위칭하게 되어 그 인덕터(16)와 캐퍼시터(18)의 공진주파수에 의한 형광램프(20)의 구동이 수행되게 된다.

그러한 인버터 조명장치의 작동도중에 상기 제2트랜지스터(14)의 소오스측에 접속된 펄스검출부(30)로서의 저항은 예컨대 제1트랜지스터(12)가 도통상태로 되는 펄스신호의 하이레벨기간에 상기 제2트랜지스터(14)에 인가되는 로우레벨의 펄스신호의 기간에 정확하게 상기 하이레벨기간에 일치되지 않는 상태로 되어 상기 제2트랜지스터(14)가 도통되는 상태로 펄스폭이 가변된 상태에서는 그 신호레벨이 상기 제어부(32)에 하이레벨의 신호로서 인가되고, 그에 따라 상기 제어부(32)는 그 스위칭 주파수신호의 펄스폭 차이에 의한 정도가 폭주로 판정, 즉 스위칭주파수의 허용치를 초과하는 경우에는 상기 스위칭구동부(34)에 인가되는 펄스신호의 출력을 중지하게 되고, 그에 따라 상기 형광램프(20)의 구동이 정지되게 된다.

제3도는 본 발명에 따른 인버터 조명장치 제어회로에서 펄스검출부의 다른 구성을 나타낸 도면으로, 제2도에 도시된 구성에서는 그 펄스검출부(30)가 분압저항으로 구성된 형태이지만, 제3도에 도시된 구성에서는 광전소자로 구성된다. 즉, 그 광전소자에 의한 펄스검출부(30)에 의하면 발광소자(40)의 일단은 상기 제2트랜지스터(14)의 드레인측에 접속되고 다른단은 저항(42)을 매개하여 접지전위에 접속되며, 수광소자(44)의 에미터는 접지전위로 설정되고 컬렉터는 전원(Vcc)에 접속된 저항(46)과 저항(48)을 매개하여 상기 제어부(32)에 접속된다.

그러한 펄스검출부(30)에서는 상기 제2트랜지스터(14)의 도통/비도통상태에 기초하여 발광소자(40)가 스위칭적으로 작동되게 되고, 그에 따라 그 발광소자(40)에서 발광된 광신호가 수광소자(44)에 의해 검출된다. 그 수광소자(44)의 컬렉터측에는 상기 발광소자(40)의 스위칭상태에 반하는 펄스신호가 나타나게 되어 상기 제어부(32)에 인가된다.

따라서, 상기 제어부(32)는 그 수광소자(44)의 스위칭작용에 의해 인가되는 펄스신호를 기초로 상기 제1 및 제2트랜지스터(12,14)의 도통/비도통에 관한 스위칭 주파수신호의 차이를 검출하여 비정규적인 변화를 보이는 경우에는 상기 스위칭구동부(34)에 인가되는 스위칭주파수 펄스신호를 차단하여 상기 형광램프(20)의 구동을 정지시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인버터 조명장치 제어회로에 의하면 형광램프를 구동하도록 상호 역동작하는 제1 및 제2트랜지스터의 스위칭 주파수신호의 펄스폭을 검출하여 그 차이가 비정규적인 경우에는 형광램프의 구동을 정지시키게 되므로, 스위칭주파수의 폭주에 의한 형광램프의 오작동이나 회로소자의 악영향이 배제될 수 있다.

Claims (3)

1. 상호 방향이 다른 DC변압기(10)의 2차측 권선(10b,10c)에 대응적으로 접속되어 형광램프(20)의 구동을 행하는 제1 및 제2트랜지스터(12,14)를 갖춘 인버터 조명장치에 있어서, 상기 제2트랜지스터(14)의 출력단에 접속되어 상기 제1 및 제2트랜지스터(12.14)의 스위칭 주파수신호의 펄스폭을 검출하는 펄스검출부(30)와, 상기 펄스검출부(30)에 의해 검출되는 스위칭 주파수신호의 펄스폭 차이가 규정치 이상으로 되면 상기 형광램프(20)의 구동을 정지시키기 위한 제어부(32)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 인버터 조명장치 제어회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 펄스검출부(30)는 상기 제2트랜지스터(14)의 드레인측에 접속되어 상기 제2트랜지스터(14)의 도통/비도통상태의 전압신호를 펄스폭검출 신호로 생성하는 분압저항으로 구성된 것을 특징으로 하는 인버터 조명장치 제어회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 펄스검출부(30)는 상기 제2트랜지스터(14)의 드레인측에 발광소자(40)가 접속되고 수광소자(44)측에서 스위칭 주파수신호의 펄스폭검출 신호가 얻어지는 광전소자로 구성된 것을 특징으로 하는 인버터 조명장치 제어회로.